db.collection.aggregate()

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带驱动程序的 MongoDB

本页面提供 mongosh 方法的相关信息。要查看 MongoDB 驱动程序中的等效方法，请参阅编程语言的相应页面：

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定义

db.collection.aggregate(pipeline, options)

计算集合或视图中数据的聚合值。

返回：	在聚合分析管道的最后阶段生成的文档游标。如果管道包含 `explain` 选项，查询将返回一个详细说明聚合操作处理的文档。如果管道包含 `$out` 或 `$merge` 操作符，查询将返回一个空游标。

兼容性

可以使用 db.collection.aggregate() 查找托管在以下环境中的部署：

MongoDB Atlas：用于云中 MongoDB 部署的完全托管服务

MongoDB Enterprise：基于订阅、自我管理的 MongoDB 版本
MongoDB Community：源代码可用、免费使用且可自行管理的 MongoDB 版本

语法

aggregate() 方法采用以下形式：

db.collection.aggregate( <pipeline>, <options> )

aggregate() 方法使用以下参数：

Parameter	类型	说明
`pipeline`	阵列	一系列数据聚合操作或阶段。请参阅聚合管道操作符以了解详情。该方法仍然可以接受管道阶段作为单独的参数，而不是作为数组中的元素；但是，如果您未将 `pipeline` 指定为数组，则无法指定 `options` 参数。
`options`	文档	可选。`aggregate()` 通过的其他选项到 `aggregate` 命令。仅当您将 `pipeline` 指定为数组时才可用。

options 文档可包含以下字段和值：

5.0 版本中的更改。

字段

类型

说明

explain

布尔

可选。指定返回有关管道处理的信息。有关示例，请参阅聚合管道操作的返回信息。

不适用于多文档事务。

allowDiskUse

布尔

可选。允许写入临时文件。设置为true时，聚合操作可以将数据写入到dbPath目录中的_tmp子目录。有关示例，请参阅与allowDiskUseByDefault交互。

如果聚合阶段因为内存限制而写入临时文件，则分析器日志消息和诊断日志消息包含一个 usedDisk 指示器。

cursor

文档

可选。指定游标的初始批处理大小。cursor字段的值是具有字段batchSize的文档。有关语法和示例，请参阅指定初始Batch大小。

maxTimeMS

non-negative integer

可选。指定处理游标上操作的时间限制（以毫秒为单位）。默认值为 60000 毫秒或 60 秒。如果您明确将该值设置为 0，则操作不会超时。

MongoDB 使用与 db.killOp() 相同的机制终止超过分配的时间限制的操作。MongoDB 仅在指定的中断点之一中终止操作。

bypassDocumentValidation

布尔

可选。仅当您指定 $out 或 $merge 聚合阶段时使用。

启用db.collection.aggregate()可在操作期间绕过文档验证。这样，您就可以插入不符合验证要求的文档。

readConcern

文档

可选。指定读关注。

readConcern 选项的语法如下：readConcern: { level: <value> }

可能的读关注级别是：

"local"这是针对主节点和从节点的读操作的默认读关注级别。
"available"。可用于对主节点和从节点执行读取操作。对于主节点和非分片从节点，"available" 行为与 "local" 相同。查询会返回实例的最新数据。
"majority" 。适用于使用 WiredTiger 存储引擎的副本集。
"linearizable"。仅适用于 primary 的读取操作。

有关读关注级别的更多信息，请参阅读关注级别。

$out 阶段不能与读关注 "linearizable" 一起使用。如果为 db.collection.aggregate() 指定 "linearizable" 读关注，则不能将 $out 阶段包括在管道中。

$merge 阶段不能与读关注 "linearizable" 一起使用。换言之，如果您为 db.collection.aggregate() 指定 "linearizable" 读关注，则不能将 $merge 阶段包括在管道中。

排序规则

文档

可选。

指定用于操作的排序规则。

排序规则允许用户为字符串比较指定特定于语言的规则，例如字母大小写和重音符号规则。

排序规则选项的语法如下：

collation: {
   locale: <string>,
   caseLevel: <boolean>,
   caseFirst: <string>,
   strength: <int>,
   numericOrdering: <boolean>,
   alternate: <string>,
   maxVariable: <string>,
   backwards: <boolean>
}

指定排序规则时，locale 字段为必填字段；所有其他排序规则字段均为可选字段。有关字段的说明，请参阅排序规则文档。

如果未指定排序规则，但集合具有默认排序规则（请参阅 db.createCollection()），则操作将使用为集合指定的排序规则。

如果没有为收集或操作指定排序规则，MongoDB 将使用先前版本中使用的简单二进制比较来进行字符串比较。

您不能为一个操作指定多个排序规则。例如，您不能为每个字段指定不同的排序规则，或者如果执行带排序的查找，则不能使用一种排序规则进行查找而另一种排序规则进行排序。

hint

字符串或文档

可选。用于该聚合的索引。该索引位于运行聚合的初始集合/视图上。

通过索引名称或索引规范文档来指定索引。

注意

hint 不适用于 $lookup 和 $graphLookup 阶段。

comment

字符串

可选。用户可以指定任意字符串来帮助通过数据库分析器、currentOp 和日志来跟踪操作。

writeConcern

文档

可选。一个表达写关注的文档，该写关注会与 $out 或 $merge 阶段一起配合使用。

在 $out 或 $merge 阶段省略使用默认写关注。

let

文档

可选。

指定包含变量列表的文档。这样可以将变量与查询文本分开，从而提高命令的可读性。

文档语法为：

{
  <variable_name_1>: <expression_1>,
  ...,
  <variable_name_n>: <expression_n>
}

变量设置为表达式返回的值，并且之后不能再进行更改。

要访问命令中的变量值，请使用双美元符号前缀 ($$) 以及 $$<variable_name> 形式的变量名称。例如：$$targetTotal。

要使用变量筛选管道 $match 阶段的结果，必须在 $expr 运算符中访问该变量。

有关使用let 和变量的完整示例，请参阅在 let中使用变量。

版本 5.0 中的新增功能。

行为

Error Handling

如果出现错误，aggregate() 辅助程序会抛出异常。

游标行为

在mongosh中，如果从db.collection.aggregate()返回的游标未赋值给使用var关键字的变量，则mongosh会自动迭代游标最多20次。有关在 mongosh 中处理游标的信息，请参阅在mongosh中迭代游标

聚合返回的游标只支持对已评估游标进行操作的游标方法（即第一批已检索到的游标），如以下方法：

有关更多信息，请参阅：

会话

对于在一个会话内创建的游标，不能在该会话外调用 getMore。

同样，对于在会话外创建的游标，不能在会话内调用 getMore。

会话空闲超时

MongoDB 驱动程序和 mongosh 将所有操作与服务器会话相关联，未确认的写入操作除外。对于未与会话显式关联的操作（即使用 Mongo.startSession()），MongoDB 驱动程序和 mongosh 会创建隐式会话并将其与该操作关联。

如果会话空闲时间超过 30 分钟，MongoDB Server 会将该会话标记为已过期，并可能随时将其关闭。当 MongoDB Server 关闭会话时，它还会终止任何正在进行的操作并打开与会话关联的游标。这包括使用超过 30 分钟的 noCursorTimeout() 或 maxTimeMS() 配置的游标。

对于返回游标的操作，如果游标的空闲时间可能超过 30 分钟，则使用 Mongo.startSession() 在显式会话中发出操作，并使用 refreshSessions 命令定期刷新会话。更多信息，请参阅会话空闲超时。

事务

db.collection.aggregate() 可以在分布式事务中使用。

但是，事务中不允许有以下阶段：

此外，您不能指定 explain 选项。

对于在 ACID 事务外部创建的游标，无法在 ACID 事务内部调用 getMore。
对于在事务中创建的游标，无法在事务外部调用 getMore。

重要

在大多数情况下，与单文档写入操作相比，分布式事务会产生更高的性能成本，并且分布式事务的可用性不应取代有效的模式设计。在许多情况下，非规范化数据模型（嵌入式文档和数组）仍然是数据和使用案例的最佳选择。换言之，对于许多场景，适当的数据建模将最大限度地减少对分布式事务的需求。

有关其他事务使用注意事项（如运行时间限制和 oplog 大小限制），另请参阅生产注意事项。

客户端断开连接

对于不包含 $out 或 $merge 阶段的 db.collection.aggregate() 操作：

从 MongoDB 4.2 开始，如果在操作完成之前，发出 db.collection.aggregate() 的客户端断开连接，MongoDB 将使用killOp 将 db.collection.aggregate() 标记为终止。

示例

以下示例使用包含以下文档的集合 orders：

db.orders.insertMany( [
   { _id: 1, cust_id: "abc1", ord_date: ISODate("2012-11-02T17:04:11.102Z"), status: "A", amount: 50 },
   { _id: 2, cust_id: "xyz1", ord_date: ISODate("2013-10-01T17:04:11.102Z"), status: "A", amount: 100 },
   { _id: 3, cust_id: "xyz1", ord_date: ISODate("2013-10-12T17:04:11.102Z"), status: "D", amount: 25 },
   { _id: 4, cust_id: "xyz1", ord_date: ISODate("2013-10-11T17:04:11.102Z"), status: "D", amount: 125 },
   { _id: 5, cust_id: "abc1", ord_date: ISODate("2013-11-12T17:04:11.102Z"), status: "A", amount: 25 }
] )

分组并计算总和

以下聚合操作选择状态等于 "A" 的文档，按 cust_id 字段对匹配文档进行分组，并根据 amount 字段的总和计算每个 cust_id 字段的 total，并对结果按 total 字段降序排列：

db.orders.aggregate( [
   { $match: { status: "A" } },
   { $group: { _id: "$cust_id", total: { $sum: "$amount" } } },
   { $sort: { total: -1 } }
] )

该操作返回一个包含以下文档的游标：

[
   { _id: "xyz1", total: 100 },
   { _id: "abc1", total: 75 }
]

mongosh 自动遍历返回的游标，以打印结果。请参阅在 mongosh 中遍历游标以在 mongosh 中手动处理游标。

返回聚合管道操作信息

以下示例使用 db.collection.explain() 查看聚合管道执行计划的详细信息。

db.orders.explain().aggregate( [
   { $match: { status: "A" } },
   { $group: { _id: "$cust_id", total: { $sum: "$amount" } } },
   { $sort: { total: -1 } }
] )

该操作返回一份详细说明聚合管道处理过程的文档。例如，除其他详细信息外，文档还可以显示该操作使用的索引（如果有）。[1] 如果 orders 集合是分片集合，则文档还会显示分片和合并操作之间的分工，以及针对特定查询的目标分片。

注意

explain 输出文档的目标读者是人类，而不是机器，并且输出格式因版本而不同。

您可以将 executionStats 或 allPlansExecution 解释模式传递给 db.collection.explain() 方法，以查看更详细的解释输出。

[1]	索引筛选器可能影响所用索引的选择。详情参见索引筛选器。

互动 `allowDiskUseByDefault`

从 MongoDB 6.0 开始，需要 100 兆字节以上内存容量的管道阶段默认将临时文件写入磁盘。这些临时文件在管道执行期间持续存在，并且可能影响实例上的存储空间。在 MongoDB 的早期版本中，您必须将 { allowDiskUse: true } 传递给单个 find 和 aggregate 命令才能启用此行为。

单个 find 和 aggregate 命令可以通过以下任一方式覆盖 allowDiskUseByDefault 参数：

使用 { allowDiskUse: true } 以允许在 allowDiskUseByDefault 设置为 false 时将临时文件写入磁盘
使用 { allowDiskUse: false } 以禁止在 allowDiskUseByDefault 设置为 true 时将临时文件写入磁盘

如果聚合阶段因为内存限制而写入临时文件，则分析器日志消息和诊断日志消息包含一个 usedDisk 指示器。

有关更多信息，请参阅聚合管道限制。

指定初始批次大小

要指定游标的初始批次大小，请对 cursor 选项使用以下语法：

cursor: { batchSize: <int> }

例如，以下聚合操作指定游标的初始批处理大小为 0：

db.orders.aggregate(
                     [
                       { $match: { status: "A" } },
                       { $group: { _id: "$cust_id", total: { $sum: "$amount" } } },
                       { $sort: { total: -1 } },
                       { $limit: 2 }
                     ],
                     {
                       cursor: { batchSize: 0 }
                     }
                   )

{ cursor: { batchSize: 0 } } 文档指定初始批处理大小，表示首次批处理为空。此批处理大小对于快速返回游标或失败消息非常有用，无需执行大量服务器端工作。

要为后续 getMore 操作（初始批次后）指定批次大小，请在运行 getMore 命令时使用 batchSize 字段。

mongosh 自动遍历返回的游标，以打印结果。请参阅在 mongosh 中遍历游标以在 mongosh 中手动处理游标。

指定排序规则

排序规则允许用户为字符串比较指定特定于语言的规则，例如字母大小写和重音符号规则。

集合 restaurants 包含以下文档：

db.restaurants.insertMany( [
   { _id: 1, category: "café", status: "A" },
   { _id: 2, category: "cafe", status: "a" },
   { _id: 3, category: "cafE", status: "a" }
] )

下面的聚合操作包括排序规则选项：

db.restaurants.aggregate(
   [ { $match: { status: "A" } }, { $group: { _id: "$category", count: { $sum: 1 } } } ],
   { collation: { locale: "fr", strength: 1 } }
);

注意

如果执行的聚合涉及多个视图，例如使用 $lookup 或 $graphLookup ，则这些视图必须采用相同的排序规则。

有关排序规则字段的说明，请参阅排序规则文档。

提示索引

使用以下文档创建集合 food：

db.food.insertMany( [
   { _id: 1, category: "cake", type: "chocolate", qty: 10 },
   { _id: 2, category: "cake", type: "ice cream", qty: 25 },
   { _id: 3, category: "pie", type: "boston cream", qty: 20 },
   { _id: 4, category: "pie", type: "blueberry", qty: 15 }
] )

创建以下索引：

db.food.createIndex( { qty: 1, type: 1 } );
db.food.createIndex( { qty: 1, category: 1 } );

下面的聚合操作包含 hint 选项，强制使用指定的索引：

db.food.aggregate(
   [ { $sort: { qty: 1 }}, { $match: { category: "cake", qty: 10  } }, { $sort: { type: -1 } } ],
   { hint: { qty: 1, category: 1 } }
)

覆盖 `readConcern`

使用 readConcern 选项指定操作的读关注。

您不能将 $out 或 $merge 阶段与读关注 "linearizable" 一起使用。换言之，如果您为 db.collection.aggregate() 指定 "linearizable" 读关注，则不能在管道中包含任一阶段。

对副本集执行以下操作可以指定读关注 "majority"，以读取确认已写入大多数节点的数据的最新副本。

注意

为确保单个线程可以读取自己的写入内容，请对副本集的主节点使用 "majority" 读关注和 "majority" 写关注。
您可以为包含 $out 阶段的聚合指定读关注级别 "majority"。
无论读关注级别如何，节点上的最新数据可能无法反映系统中数据的最新版本。

db.restaurants.aggregate(
   [ { $match: { rating: { $lt: 5 } } } ],
   { readConcern: { level: "majority" } }
)

指定备注

名为 movies 的集合包含以下格式的文档：

db.movies.insertOne(
   {
      _id: ObjectId("599b3b54b8ffff5d1cd323d8"),
      title: "Jaws",
      year: 1975,
      imdb: "tt0073195"
   }
)

以下聚合操作可查找 1995 年制作的电影，并包含 comment 选项，以在 logs、db.system.profile 集合和 db.currentOp 中提供跟踪信息。

db.movies.aggregate( [ { $match: { year : 1995 } } ], { comment : "match_all_movies_from_1995" } ).pretty()

在启用了分析的系统上，您可以查询 system.profile 集合以查看所有最近的类似聚合，如下所示：

db.system.profile.find( { "command.aggregate": "movies", "command.comment" : "match_all_movies_from_1995" } ).sort( { ts : -1 } ).pretty()

这将以下列格式返回一组剖析器结果：

{
  "op" : "command",
  "ns" : "video.movies",
  "command" : {
    "aggregate" : "movies",
    "pipeline" : [
      {
        "$match" : {
          "year" : 1995
        }
      }
    ],
    "comment" : "match_all_movies_from_1995",
    "cursor" : {
    },
    "$db" : "video"
  },
  ...
}

应用程序可以对注释中的任意信息进行编码，以便更轻松地跟踪或识别整个系统的特定操作。例如，应用程序可能会附加一个字符串注释，其中包含其进程 ID、线程 ID、客户端主机名和发出命令的用户。

使用以下项中的变量： `let`

版本 5.0 中的新增功能。

要定义可在命令中其他位置访问的变量，请使用 let 选项。

注意

要通过在管道 $match 阶段使用变量筛选结果，必须访问 $expr 运算符中的变量。

创建包含不同口味蛋糕销售额的集合 cakeSales：

db.cakeSales.insertMany( [
   { _id: 1, flavor: "chocolate", salesTotal: 1580 },
   { _id: 2, flavor: "strawberry", salesTotal: 4350 },
   { _id: 3, flavor: "cherry", salesTotal: 2150 }
] )

如下示例：

检索 salesTotal 大于 3000 的蛋糕，即 _id 为 2 的蛋糕
在 let 中定义了一个 targetTotal 变量，该变量在 $gt 中被引用为 $$targetTotal

db.cakeSales.aggregate(
   [
      { $match: {
         $expr: { $gt: [ "$salesTotal", "$$targetTotal" ] }
      } }
   ],
   { let: { targetTotal: 3000 } }
)

后退

集合

来年

db.collection.analyzeShardKey

定义

兼容性

语法

注意

行为